Keating Model
 | Эта статья имеет несколько вопросов. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудить эти вопросы на странице разговоров . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения )
|
В физике - модель Китинга это модель , которую теоретический физик Патрик Н. Китинг ввел в 1966 году, чтобы описать силы, вызванные соседними атомами , когда один атом движется в твердом.
Термин чаще всего применим к силам на первом и второго ближайших соседних атомов, которые возникают, когда атом перемещается в твердых тетраэдриально веществах , таких как алмаз , кремний , германия и ряд других ковалентных кристаллов с бриллиантом или цинком Структуры Blende .
Кристаллические твердые вещества, как правило, состоят из упорядоченного массива взаимосвязанных атомов, генерируемых повторением единичной ячейки в трех измерениях, и из двух экстремальных типов - ионических кристаллов и ковалентных кристаллов. Другие являются промежуточными: частично ионно и частично ковалентны. Ионные кристаллы состоят из совершенно разных ионов, таких как NA + и кл − Например, в общей соли, в то время как ковалентные кристаллы, такие как алмаз, состоят из атомов, которые имеют электроны в ковалентной связи .
В любом случае привлекательные и отталкивающие силы сопротивляются перемещению атома/иона или наборе их из их равновесных положений, что дает твердые вещества их жесткость в отношении сжатия, растягивания и напряжений сдвига . Природа и сила этих сил важны для научного понимания твердых веществ, поскольку они определяют, как твердое вещество реагирует на эти напряжения (упругие константы), скорость звуковых волн в нем, его инфракрасное поглощение и многие другие свойства.
Описание
[ редактировать ]Модель Keating является результатом общего метода, предлагаемого для обеспечения того, чтобы энергия упругого деформации удовлетворяет требованию, чтобы она была инвариантна при простом вращении кристалла без деформации . Это формализм для того, как прилегающие и близкие атомы реагируют, когда один или несколько атомов перемещаются в ковалентно связанных кристаллах. Это также специфическая параметризация этого ответа для алмаза, кремния и германия. (См. Статью, перечисленную в разделе «Дальнейшее чтение»).
Общий метод применим для небольших атомных смещений ко всем кристаллическим структурам. [ 1 ] [ 2 ] Он был расширен с помощью PN Keating, чтобы включить ангармонические эффекты (и рассчитать эластичные константы третьего порядка), [ 3 ] И многие другие исследователи расширили его, чтобы включить силы между ковалентными связями и увеличить их другими способами.
Ключевым документом, в котором введена модель, была одна из 50 статей с высоким уровнем воздействия за столетие публикаций физического обзора [1] ). Модель была и используется многими учеными -исследователями для расчета упругих констант, динамики решетки, структуры полосы , дислокационных штаммов, атомных конфигураций на поверхностях и интерфейсах, а также другие цели для широкого диапазона твердых тел, включая аморфные (т.е. -Кристаллические) материалы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Keating, PN (1966-12-09). «Связь между макроскопической и микроскопической теорией кристаллической эластичности. I. Примитивные кристаллы». Физический обзор . 152 (2). Американское физическое общество (APS): 774–779. Bibcode : 1966frv..152..774K . doi : 10.1103/physrev.152.774 . ISSN 0031-899X .
- ^ Keating, PN (1968-05-15). «Взаимосвязь между макроскопической и микроскопической теорией кристаллической эластичности. II. Непримизные кристаллы». Физический обзор . 169 (3). Американское физическое общество (APS): 758–766. Bibcode : 1968 phrv..169..758k . doi : 10.1103/physrev.169.758 . ISSN 0031-899X .
- ^ Keating, PN (1966-09-16). «Теория упругих констант третьего порядка алмазных кристаллов». Физический обзор . 149 (2). Американское физическое общество (APS): 674–678. Bibcode : 1966frv..149..674K . doi : 10.1103/physrev.149.674 . ISSN 0031-899X .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Keating, PN (1966-05-13). «Влияние требований к инвариантности на энергию упругого деформации кристаллов с применением алмазной структуры». Физический обзор . 145 (2). Американское физическое общество (APS): 637–645. Bibcode : 1966frv..145..637K . doi : 10.1103/physrev.145.637 . ISSN 0031-899X .